شبيه‌سازي تغيير شكل و تجزيه قطره در حضور ميدان الكتريكي در محيط متخلخل با استفاده از روش شبكه بولتزمن

به‌منظور شبيه‌سازي جريان چندفازي در حضور ميدان الكتريكي با استفاده از روش شبكه بولتزمن از سه تابع توزيع استفاده مي‌شود كه دو تابع توزيع به‌منظور استفاده از مدل مبتني بر ميدان فاز هي چن ژانگ و يك تابع توزيع به‌منظور حل ميدان پتانسيل است. در ابتدا با استفاده از قانون لاپلاس و آزمون رهاسازي قطره توانايي برنامه كامپيوتري در اعمال كشش سطحي سنجيده شده است. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه برنامه عددي حاضر، قادر است نيروي كشش سطحي تنظيمي را به‌خوبي مدل كند. سپس با استفاده از شبيه‌سازي ناپايداري رايلي تيلور توانايي برنامه كامپيوتري در اعمال نيروهاي حجمي سنجيده شده است كه نشان مي‌دهد نتايج برنامه عددي نوشته‌ شده با نتايج عددي موجود در مراجع همخواني نزديكي دارد. در اين پژوهش براي اولين بار، اثر حضور ميدان الكتريكي بر قطره غوطه‌ور در يك سيال ديگر و به‌علاوه حضور قطره در محيط متخلخل با استفاده از روش شبكه بولتزمن بررسي ‌شده است. بدين‌منظور ابتدا حركت قطره در اثر اختلاف‌پتانسيل در محيط‌هاي متخلخل و غيرمتخلخل بررسي شده است. پس از مدل‌سازي حركت قطره در اثر اختلاف‌پتانسيل، دو ميدان الكتريكي در جهت عكس يكديگر به قطره وارد شده است تا تغيير شكل قطره بررسي شود. سپس با اعمال تست‌هاي مختلف نشان داده شده است كه در يك اختلاف‌پتانسيل مشخص، قطره پس از تغيير شكل زياد، تجزيه شده و به قطرات كوچك‌تر تقسيم مي‌شود. تجزيه قطرات در يك امولسيون پيش مخلوط، تكنيكي رايج در توليد قطرات مونوديسپرس است. وجود قطرات مونوديسپرس در يك امولسيون باعث بهبود خواص فيزيكي از نظر كارشناسان علم پليمر مي‌شود